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固体物理-4固体的电性质-3
第三章 固体的电特性
黄昆书P290
3.1 外场中电子运动状态的变化
3.2 费米统计分布
3.3 金属中电子输运过程
3.4 半导体中载流子的输运过程
3.5 固体间接触的电特性
3.6 霍尔效应
3.7 超导特性
自由电子的输运问题
金属的许多重要性质，如电导、热导、热
电效应、电流磁效应等都与自由电子的输运过
程有关。因此，研究自由电子的输运特性是研
究金属物性的重要组成部分
电子的态分布随时间的变化
在平衡时，电子的分布遵从Fermi－Dirac统计：
f = f (E)，这时，E = E(k)
在有外场（如电场、磁场或温度梯度场）存在时，电
子的平衡分布被破坏，在一般情况下，电子的能量：
E = E (r, k, t)
类似于气体运动论，我们可以用由r 和k 组成的相空间
中的分布函数f (r, k, t) 来描述电子的态分布随时间的变化
k 空间的状态密度
波矢k 的取值不连续，每一个k 的取值代表一个量子态，
这些量子态在k 空间中排成一个态空间点阵，每一个量
子态在k 空间中所占的体积:
2n 3 3
(2) /(L L L ) (2) / V
k x y z
L n 是整数
V
k 空间点阵密度: 3
2
对于每个k 态，考虑电子自旋能够取两个可能值
k 标度下的态密度g(k)为: 2V
g k dk 3 dk const.
2
电子的态分布随时间的变化
在T 时刻，电子的状态处在k －k+dk 范围内的电子数为：
2V
dn f 0 E k ,T 3 dk
2
单位体积内的电子数：
dk
dn f 0 E k ,T 2 3
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